WCDMA基站和直放站混合组网研究
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:349
在 wcdma网络建设初期，使用射频直放站（信号源为无线耦合得到的宏蜂窝基站信号）可以降低投资，将基站覆盖范围有效地扩散出去，填充覆盖空洞，提高网络服务质量。但是，直放站在将信号放大的同时，也引入了噪声，使得基站接收灵敏度降低，这对于同频自干扰的 wcdma系统来说，会明显影响基站的覆盖范围和容量。直放站的引入还可能产生导频污染和其他干扰，恶化整网的性能。下面从网络覆盖、网络容量以及网络质量3个方面，分析在wcdma网络中射频直放站的应用。
覆盖链路分析
下行施主链路信号强度预算
从图1可以看出，对于通过直放站接入系统的用户来说，施主链路只是提供稳定信号的传输通路。因此，设计原则是施主基站必须处在直放站的视距范围内，保证基站发射信号到达直放站输入前端的电平强度大于-65dbm。工程上施主链路的路径损耗一般用自由空间传播公式来计算：pl=32.4+20lgd+20lgf
其中，pl为传播路径损耗（pathloss），单位为db；d为小区半径，单位为m；f为系统工作频点，单位为hz。选用测试场景进行理论计算：频点为2137.4mhz，施主链路距离为1.746km，基站馈线损耗为3db，直放站馈线损耗为3db，基站天线增益为11dbi，直放站施主天线增益为18dbi，计算得到允许的路径损耗为81dbm。施主基站的导频发射功率2w（33dbm），得到直放站的理论导频接收强度为-48dbm，与实测值-49.6dbm基本接近。所以，如果以-65dbm为接收门限，则基站与直放站的间距可达13km。
直放站下行覆盖链路预算
采用0kumura_hata模型来分析wcdma系统的无线传播：pl=69.55+26.16lgf-13.82lgh+（44.9-6.55lgh）×lgd-c（f）
其中，pl为传播路径损耗，单位为db；f为系统工作频点，单位为hz；d为小区半径，单位为m；h为基站天线高度，单位为m；c（f）为地物校正因子.
以cs64k业务为例，基站侧接收灵敏度为115.3dbm，假定90%地区覆盖，慢衰落储备为5.6db，网络负荷为50%，干扰储备为3db，软切换增益为5db，汽车穿透损耗为8db，直放站天线增益为18dbi，馈线损耗为3db，直放站总输出功率为20w，控制信道为5.2w，话务信道可用功率为14.8w，则每信道平均发射功率为14.8w/6=2.47w=33.9dbm，则pl=33.9-5.6-3+5-8+18-3+115.3=152.6dbm 通过计算得到：城市d=3km；郊区d=6.8km；农村d=25.6km。
直放站上行覆盖链路预算
同样以cs64k业务为例，慢衰落储备为5.6db，干扰储备为3db，软切换增益为5db，汽车穿透损耗为8db，直放站天线增益为18dbi，馈线损耗为3db，终端发射功率为24dbm，直放站侧接收灵敏度为-112.1dbm，则pl=24-5.6-3+5-8+18-3+112.1=139.5db
通过计算得到：城市d=1.3km；郊区d=2.9km；农村d=10.9km。
覆盖链路测试
在与施主基站有1.746km视距处安装射频直放站，在开启与关闭直放站情况下进行覆盖范围的测试。
从图2来看，直放站的引入使得施主基站的cpich径向覆盖距离从1.6km提升到3km左右。本次测试区域应归类于“城市”这一地物类型，表1的测试数据说明直放站延伸了amr和ps128k两种业务的覆盖范围，但与理论值（1km左右）还存在差异，这主要是因为直放站的重发天线使用了三扇区的基站天馈，引入4.7db的功率损耗（使用了一个3功分器），同时所用的天馈高度也较低，测试信号受到了高架道路的阻挡。若能排除这两个因素的影响，实际的测试值可以达到上行链路覆盖的理论值。
通过覆盖测试论证了“直放站的引入能够延伸无线信号，解决了覆盖空洞问题”，这也是直放站最基本的功能。
对网络容量的影响
在容量测试中设置3种场景，如图3所示。
覆盖链路分析
下行施主链路信号强度预算
从图1可以看出，对于通过直放站接入系统的用户来说，施主链路只是提供稳定信号的传输通路。因此，设计原则是施主基站必须处在直放站的视距范围内，保证基站发射信号到达直放站输入前端的电平强度大于-65dbm。工程上施主链路的路径损耗一般用自由空间传播公式来计算：pl=32.4+20lgd+20lgf
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图1 直放站应用示意图 |
其中，pl为传播路径损耗（pathloss），单位为db；d为小区半径，单位为m；f为系统工作频点，单位为hz。选用测试场景进行理论计算：频点为2137.4mhz，施主链路距离为1.746km，基站馈线损耗为3db，直放站馈线损耗为3db，基站天线增益为11dbi，直放站施主天线增益为18dbi，计算得到允许的路径损耗为81dbm。施主基站的导频发射功率2w（33dbm），得到直放站的理论导频接收强度为-48dbm，与实测值-49.6dbm基本接近。所以，如果以-65dbm为接收门限，则基站与直放站的间距可达13km。
直放站下行覆盖链路预算
采用0kumura_hata模型来分析wcdma系统的无线传播：pl=69.55+26.16lgf-13.82lgh+（44.9-6.55lgh）×lgd-c（f）
其中，pl为传播路径损耗，单位为db；f为系统工作频点，单位为hz；d为小区半径，单位为m；h为基站天线高度，单位为m；c（f）为地物校正因子.
以cs64k业务为例，基站侧接收灵敏度为115.3dbm，假定90%地区覆盖，慢衰落储备为5.6db，网络负荷为50%，干扰储备为3db，软切换增益为5db，汽车穿透损耗为8db，直放站天线增益为18dbi，馈线损耗为3db，直放站总输出功率为20w，控制信道为5.2w，话务信道可用功率为14.8w，则每信道平均发射功率为14.8w/6=2.47w=33.9dbm，则pl=33.9-5.6-3+5-8+18-3+115.3=152.6dbm 通过计算得到：城市d=3km；郊区d=6.8km；农村d=25.6km。
直放站上行覆盖链路预算
同样以cs64k业务为例，慢衰落储备为5.6db，干扰储备为3db，软切换增益为5db，汽车穿透损耗为8db，直放站天线增益为18dbi，馈线损耗为3db，终端发射功率为24dbm，直放站侧接收灵敏度为-112.1dbm，则pl=24-5.6-3+5-8+18-3+112.1=139.5db
通过计算得到：城市d=1.3km；郊区d=2.9km；农村d=10.9km。
覆盖链路测试
在与施主基站有1.746km视距处安装射频直放站，在开启与关闭直放站情况下进行覆盖范围的测试。
从图2来看，直放站的引入使得施主基站的cpich径向覆盖距离从1.6km提升到3km左右。本次测试区域应归类于“城市”这一地物类型，表1的测试数据说明直放站延伸了amr和ps128k两种业务的覆盖范围，但与理论值（1km左右）还存在差异，这主要是因为直放站的重发天线使用了三扇区的基站天馈，引入4.7db的功率损耗（使用了一个3功分器），同时所用的天馈高度也较低，测试信号受到了高架道路的阻挡。若能排除这两个因素的影响，实际的测试值可以达到上行链路覆盖的理论值。
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图2 施主基站某一径向cpich ec示意图 |
通过覆盖测试论证了“直放站的引入能够延伸无线信号，解决了覆盖空洞问题”，这也是直放站最基本的功能。
对网络容量的影响
在容量测试中设置3种场景，如图3所示。
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表1 直
在 wcdma网络建设初期，使用射频直放站（信号源为无线耦合得到的宏蜂窝基站信号）可以降低投资，将基站覆盖范围有效地扩散出去，填充覆盖空洞，提高网络服务质量。但是，直放站在将信号放大的同时，也引入了噪声，使得基站接收灵敏度降低，这对于同频自干扰的 wcdma系统来说，会明显影响基站的覆盖范围和容量。直放站的引入还可能产生导频污染和其他干扰，恶化整网的性能。下面从网络覆盖、网络容量以及网络质量3个方面，分析在wcdma网络中射频直放站的应用。 覆盖链路分析 下行施主链路信号强度预算 从图1可以看出，对于通过直放站接入系统的用户来说，施主链路只是提供稳定信号的传输通路。因此，设计原则是施主基站必须处在直放站的视距范围内，保证基站发射信号到达直放站输入前端的电平强度大于-65dbm。工程上施主链路的路径损耗一般用自由空间传播公式来计算：pl=32.4+20lgd+20lgf
其中，pl为传播路径损耗（pathloss），单位为db；d为小区半径，单位为m；f为系统工作频点，单位为hz。选用测试场景进行理论计算：频点为2137.4mhz，施主链路距离为1.746km，基站馈线损耗为3db，直放站馈线损耗为3db，基站天线增益为11dbi，直放站施主天线增益为18dbi，计算得到允许的路径损耗为81dbm。施主基站的导频发射功率2w（33dbm），得到直放站的理论导频接收强度为-48dbm，与实测值-49.6dbm基本接近。所以，如果以-65dbm为接收门限，则基站与直放站的间距可达13km。 直放站下行覆盖链路预算 采用0kumura_hata模型来分析wcdma系统的无线传播：pl=69.55+26.16lgf-13.82lgh+（44.9-6.55lgh）×lgd-c（f） 其中，pl为传播路径损耗，单位为db；f为系统工作频点，单位为hz；d为小区半径，单位为m；h为基站天线高度，单位为m；c（f）为地物校正因子. 以cs64k业务为例，基站侧接收灵敏度为115.3dbm，假定90%地区覆盖，慢衰落储备为5.6db，网络负荷为50%，干扰储备为3db，软切换增益为5db，汽车穿透损耗为8db，直放站天线增益为18dbi，馈线损耗为3db，直放站总输出功率为20w，控制信道为5.2w，话务信道可用功率为14.8w，则每信道平均发射功率为14.8w/6=2.47w=33.9dbm，则pl=33.9-5.6-3+5-8+18-3+115.3=152.6dbm 通过计算得到：城市d=3km；郊区d=6.8km；农村d=25.6km。 直放站上行覆盖链路预算 同样以cs64k业务为例，慢衰落储备为5.6db，干扰储备为3db，软切换增益为5db，汽车穿透损耗为8db，直放站天线增益为18dbi，馈线损耗为3db，终端发射功率为24dbm，直放站侧接收灵敏度为-112.1dbm，则pl=24-5.6-3+5-8+18-3+112.1=139.5db 通过计算得到：城市d=1.3km；郊区d=2.9km；农村d=10.9km。 覆盖链路测试 在与施主基站有1.746km视距处安装射频直放站，在开启与关闭直放站情况下进行覆盖范围的测试。 从图2来看，直放站的引入使得施主基站的cpich径向覆盖距离从1.6km提升到3km左右。本次测试区域应归类于“城市”这一地物类型，表1的测试数据说明直放站延伸了amr和ps128k两种业务的覆盖范围，但与理论值（1km左右）还存在差异，这主要是因为直放站的重发天线使用了三扇区的基站天馈，引入4.7db的功率损耗（使用了一个3功分器），同时所用的天馈高度也较低，测试信号受到了高架道路的阻挡。若能排除这两个因素的影响，实际的测试值可以达到上行链路覆盖的理论值。
通过覆盖测试论证了“直放站的引入能够延伸无线信号，解决了覆盖空洞问题”，这也是直放站最基本的功能。 对网络容量的影响 在容量测试中设置3种场景，如图3所示。
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公网安备44030402000607
